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4. 关键技术的探讨与研究
4.1 空气制冷系统制冷效率的提高 由于空气的多变指数较高，相同工况下压比大，耗功多，且传热温差大，不可逆损失也较大，这使得空气制冷系统的COP值大大低于传统的蒸气压缩制冷系统的COP值。所以要使空气制冷系统在制冷空调领域被广泛应用，最关键的因素就是对该制冷系统性能的提高。在目前所使用的方法中主要有两级压缩、回冷技术、喷水雾化等【7】。其中回冷技术应用甚广，这里不再赘述。 （1）两极压缩
气体压缩过程最省功的过程为等温压缩。但在实际运行时不可能达到等温压缩（特别是透平机械），多级压缩是从等熵压缩向等温压缩的一种过渡，所以可以减少系统上总的耗功，从而提高制冷系统的性能。当然，这种循环是以增加一个压缩机、一个换热器为代价的。 （2）喷水雾化
由于在空调系统中制冷温度相对较高，我们可以在系统循环中的适当阶段向空气中加入适量水，靠水在传热过程中的相变，降低压缩功、增加膨胀功，使单位容积空气的制冷量增大，设备小型化。在喷水系统中，要求喷水的雾化程度很高，以便能使雾滴在极短的时间内吸热蒸发，因此对喷嘴的要求很高。此外，对喷水量的控制也很重要。在达到饱和喷水量后，再多喷水不但对提高效率无益，反而因系统中液态水分过多而引起机械锈蚀。另外，过多的液滴被吸入压缩机有可能对压缩机叶片形成液击，影响压缩机的安全运行。 4.2 透平膨胀机与压缩机的匹配
在膨胀机-压缩机组合装置中，压缩机和膨胀机共用一根轴，如果两者不匹配将会对空气制冷系统的实际运行性能造成严重的影响。而匹配过程需要对速度、质量流量、压比、效率和功率进行反复的计算。另外要使压缩机和膨胀机在最佳效率下运转，还必须用大量的实验数据来确定压缩机和膨胀机的匹配尺寸以及平衡点。 4.3 噪声消除
由于透平膨胀机的噪声直接影响到空气制冷系统的实际应用，为此，必须对透平膨胀机噪声进行控制。目前应用较多的方法：①在设计透平膨胀机时，尽量降低其转速，这对降低膨胀机的气流噪声最有效；②采用航空涡轮的噪声控制技术，如安装特殊设计的消声器，将产生噪声的部件置于一封闭的内衬吸音材料的壳体内，起到隔声作用；③做好转动件的动、静平衡试验，调整轴承间隙，保持良好的轴承润滑条件，也能有效的降低机械的噪声。 4.4 散流器表面结露
在大多数情况下，因为低温送风能降低室内空气的含湿量与相对湿度，所以室内空气的露点温度也相应地有所降低。因此在这种低露点温度的情况下，低温送风空调系统结露的可能性并不比常规送风空调系统高多少。因此，通过良好的设计完全可以避免结露问题。当然，随着一次风送风温度的进一步降低，送风温度与露点温度的差值也将增大，这时可以重新考虑室内空气参数的选择是否合理。最好的考虑是在满足室内干球温度和相对湿度等舒适性要求的条件下降低露点温度，从而减小露点温度与送风温度的差值，减少结露的可能性。 4.5 低温送风系统对室内空气流动状态的影响 洁净网 在低温送风系统中，若采用直接送冷风的方式，有可能造成一次风与室内风混合不好，而引起室内温度的不均匀或者是有吹风感【8】,因此，需要开发专用的末端装置。有学者采用粒子追踪技术，通过实验证明了调顶式方形、条缝形两类散流器在送风温度为3.3℃的情况下，同样能获得满意的空气分布性能指数。同时该实验还证明了低温送风系统能获得较为满意的空气品质和热湿舒适性，并指出了室内家具等的存在对室内气流分布的影响不大【9】。另外，很多工程实例也都证明了低温送风系统完全能达到室内空气的流动要求。因此，这个问题不应该继续成为妨碍低温送风系统发展的绊脚石。 (责任编辑：admin) |
